12V直流电机电子调速电路汇编

 

 12V直流电机高转矩电子调速器

 

直流电机在一些应用中需要随时具有高转矩输出能力，无论它是处于低速还是高速运转。例如钻孔、打磨、掘进等应用条件下，电机必需具备高低压运转的最大力矩输出。显然，常用的线性降压调速无法达到这一要求，因为电机空载与加载状态其转速并不与工作电压成正比，若空载即需低速运转则加载后往往无法工作。

　　这里介绍一种专为大范围转矩变化的直流电机调速而设计的电路，它根据电机的工作电流变化来判断其加载状态，并由此对电机转速作出自动调整。以12V小型直流电机为例，电路图如下：

　　电路中，IC接成门限放大器，三极管T2通过R6、W和R7分压后提供偏置，调节电位器W，可设定电机空载时的电压，即空载转速。当电机加载后，由于电流增加，功率电阻R3上的电压超过0.2V时，IC的3脚电压高于2脚电压，运放输出高电平，此时T1饱和导通，随即T2也饱和导通，电源电压直接加到电机上。当电机由重载转为空载时，电流迅速下降，T1截止，T2又回到初始工作状态，维持空载设定转速。

简易电动自行车调速控制电路

电路如下图所示，电路中使用运算放大器LM324或四比较器LM339作功能控制，调速原理采用了调频式电压反馈稳速方案。当电机负荷加重时转速下降，A点的电压下降，经R4将此电压反馈给A1，使振荡频率增高，流经电机的平均电流增加，使电机速度上升达到稳速目的。调整Ｗ改变了A1的参考电压，实现了电机的调速。由V1、R1、C组成的激励控制电路可使V1工作在脉冲电流100A时仍能获得很低的饱和压降和陡峭的输出波形上下沿。D2、R5、A2等组成保护电路，对异常大电流或电瓶过放电情况均可断电保护。A2接成施密特比较器，当异常大电流超过50A时A2翻转，输出低电平，通过D3将A1负输人、A3正输人拉到地电位，此时A1输出高电平V1关闭，V3输出低电平，继电器接点断开，停止向电机供电。为了对电瓶过放电情况进行保护，A2基准电压采用浮动方式供给，电瓶电压越低，基准电压也越低，对电机最大工作电流限制点越低，防止电瓶在欠电情况下的大电流放电。A3、J组成调速、全速自动转换电路，A3为比较器，当调速电位器Ｗ滑臂电压超过A1基准电压时，A3输出高电平，Ｊ吸合，短路V1，调速电路停止工作，电路向电机提供最大的功率。A4、V4等组成喇叭电路。K1为喇叭按钮，K2刹车微动开关，刹车同时，微动开关动作，A1负输入，A3正输人接到地，电路停止向电机供电。

简易大功率直流电机调速电路

一台辘线机，机后收线电机为６００Ｗ直流电机。为配合辘线机辘出的线进行收料，经常要调节收料速度，其方式为自耦变压器调压，然后整流以控制直流电机转速的大小。但是，经常调整的自耦变压器很容易烧坏。通常都是碳刷断或者碳刷接触不良而烧坏的。为此本人根据台灯调光器原理自行设计了一种单相调速电路更换了原有的调速电路（见下图），经试验，非常实用。成本只有１０元左右，整个电路安装在火柴大一样的盒子里，把电位器固定在控制板面上。经过改进的这种调速电路现已安全运行一年多无故障。


（编后：因是感性负载，宜在双向可控硅两端并接ＲＣ吸收电路，以保护可控硅。）

GS3525脉宽控制直流电机驱动器-GS3525 PWM马达驱动器

这是理想的控制直流电动机精确控制电路，以及照明度等和小型加热器等其他应用电路转换成一系列脉冲，这样，在脉冲持续时间直接成正比的直流电压。 该电路可防止过载，短路，PWM(脉宽) 调制范围可从0-100％的调整，PWM频率在100Hz- 5KHZ调节。工作电压从+8 V?35V之间，最低电流消耗约为35毫安。最大电流可以达到6.5A。效率优于90％满负荷。 三只电位器的功能如下： VR1：确定最低输出电压 VR3：设置最大输出电压 VR2：设置输出频率。

图：SG3525 PWM直流电动机控制器

LM358构成直流12V闪光灯调光电路图-调光

汽车风扇转速控制器
利用这种电路可以控制小汽车内的12V直流风扇转速。电路主要元器件为555定时器．它连接成振荡器工作模式。振荡器的输出连接至场效应管IRF540(T1)，风扇则连接在T1的漏极D和电池正端之间．C1并接在风扇两端以稳定转速．二极管D1用来保护T1免受反电动势的冲击。2A容量的保险丝保护电路过载。

电位器VR1可以改变振荡器输出波形的占空比，从而改变风扇的转速。如果风扇转速的低速，高速范围太小，可以增加，减小C2(0.47μF)的值，来减少／增加风扇的转速。

永磁式直流电机调速电路

作者：云南 董晓畅

　　附图所示电路为永磁式直流电机调速电路。锯齿波电压经IC1（LM358双运放集成电路的l/2单元）进行比较，输出方波信号，推动VT3对开关管VT4进行控制。调节电位器RP可以改变给定电压，从而调节输出方波的占空比（宽度），以改变开关管的开关时间，达到调节电机速度的目的。

TL494直流电机调速电路

下图为使用TL494搭建的PWM直流电机调速电路.电路看起来复杂些,使用两只场效应管并联驱动输出,可驱动功率较大的电机.

可控硅电机调速电路

本文介绍一种简易电机调速电路，不用机械齿轮转化来变速，改善了机械设备使用的效率。
此简易电子调速电路适用于220V市电的单相电动机，电机额定电流在6.5A以内，功率在1kW左右，适用于家庭电风扇、吊扇电机及其它单相电机，若电路加以修改，则可作调光、电磁振动调压、电风扇温度自动变速器等用途。其电路如图1所示。
硅二极管VD1~VD4构成一个桥式全波整流电路，电桥与电机串联在电路中，电桥对可控硅VS提供全波整流电压。当VS接通时，电桥呈现本电机串联的低阻电路。当图1中A点为负半周时，电流经电机、VD1、VS、R1、VD3构成回路，当B 点为正半周时电流经VD2、VS、R1、VD4、电机M构成回路，电机端得到的是交变电流。电机两端的电压大小主要决定于可控硅VS的导通程度，只要改变可控硅的导通角，就可以改变VS的压降，电机两端的电压也变化，达到调压调速的目的，电机端电压Um=U1-UVD1-Uvs-UR1-UVD3，上式中，UVD1、UVD3的压降均很小，而反馈UR1也不大，故电机端电压就简化为Um=U1-Uvs。

可控硅VS的触发脉冲靠一只简单的单结晶体管VS电路产生，电容器C2通过电阻R4、R5充电到稳压管DW的稳定电压UZ，当C2充电到单结晶体管的峰点电压时，单结晶体管就触发，输出脉冲而使可控硅导通。在单结晶体管发射极电压充分衰减后，单结晶体管就断开，VS一经接通，那么a、b两点之间的电压就下降到稳压管DW的稳定电压UZ以下，电容器C2再充电就依赖于点a到b点间的电压，因稳压管的电压已经降低到它的导通区域以外，点a到b点的电压取决于电动机的电流、R1和VS导通时的电压降。这样，当VS 导通时，电容器C2的充电电流取决于电动机的电流，在这种情况下便得到了反馈，这就使得电动机在低速时转矩所受损失的问题得到补救。
反馈电阻R1的数值经过实验得出，因此，VS在导通周期的时间内，电容C2便不能充电到足以再对单结晶体管触发的高压，然而，电容C2会充电到电动机电流所决定的某一数值。如果在某一导通周期电动机的电流增加，则C2上的电压也增加，故在下一周期开始时，C2就不需那么长的时间才能充电到单晶体的峰点电压。这种情况下，触发角就被减少了（导通角更大），加到电机上的方根电压就成比例增加，致使有效转矩增加。二极管VD5和电容器C1防止在导通期中由于触发单结晶体所造成的反馈，反馈电阻R1的取值具体如附表所示。

R2为限流电阻，它应保证稳定DW1 在稳压范围，稳定电流在10~20mA 左右，它并保证了脉冲移相角，当R2增大，移相角减小，电机两端的电压调节范围减少。
R4应保证电机两端电压的上限值，当R4增大时，输出到电机的电压上限下降。
R3是作单结晶体管温度补偿之用，当R3增大时，温度特性就要好一些，本电路也适用于可逆电机调速之用，负载端电压调节范围从35~215V连续可调。若负载为电机或电磁振动线圈，它不要求对转矩进行补偿，则电路可以进一步简化，电路如图2所示，其工作原理同图1，输出电压主调节范围是35~215V，R1的作用是保证VS输出脉冲的幅度，R1增大，则输出脉冲也增加，若作调光，则可将负载改作灯泡即可。